[Etusivu] [Sisällysluettelo] [Hakemisto]
[Ylempi pääsivu] [Edellinen sivu] [Seuraava sivu]


3.4. Ympyrä

Ympyrä on niiden tason pisteiden joukko, jotka ovat säteen etäisyydellä ympyrän keskipisteestä.

Olkoon ympyrän keskipiste ja säde . Johdetaan ympyrän yhtälö. Piste on ympyrän kehällä, jos sen etäisyys keskipisteestä on säde . Tämä etäisyysjana on hypotenuusana oheisessa suorakulmaisessa kolmiossa, jonka kateettien pituudet ovat ja . Pythagoraan lauseen nojalla on oltava voimassa

 

Tämä on -keskisen -säteisen ympyrän yhtälö. Edellä esitetty yhtälö on ympyrän yhtälön keskipistemuoto. Suorittamalla potenssiinkorotukset ympyrän yhtälö saadaan ns. yleiseen muotoon.

Huom!

Origokeskisen ympyrän yhtälö on

 

Esimerkki 3.10.

Tarkastellaan ympyrää

(a) Mikä on ympyrän keskipiste ja säde?

(b) Mikä on ympyrän yhtälön yleinen muoto?

(c) Onko piste ympyrän kehällä?

(d) Missä pisteissä suora leikkaa ympyrän kehän?

Ratkaisu:

(a) Ympyrän keskipiste on ja säde

(b) Suoritetaan yhtälön potenssiinkorotukset.

 

(c) Piste on ympyrän kehällä, jos se toteuttaa ympyrän yhtälön. Sijoitetaan pisteen koordinaatit ympyrän yhtälöön.

 

Koska pisteen koordinaatit toteuttavat ympyrän yhtälön, piste on sen kehällä.

(d) Suoran ja ympyrän leikkauspiste saadaan ratkaisemalla yhtälöpari

 

Käytetään sijoituskeinoa.

 

 

Lasketaan lopuksi leikkauspisteiden -koordinaatit. Kun , niin , ja kun , niin .

Vastaus:   (a) Keskipiste on ja säde .

(b) Ympyrän yhtälön yleinen muoto on .

(c) On.

(d) Ympyrän ja suoran leikkauspisteet ovat ja .

Kun suoralla ja ympyrällä on kaksi yhteistä pistettä, sanotaan suoran olevan ympyrän sekantti. Jos suoralla ja ympyrällä on yksi yhteinen piste, suora on ympyrän tangentti. Tangentti on kohtisuorassa sivuamispisteeseen piirrettyä sädettä vastaan. Tangentin etäisyys ympyrän keskipisteestä on säteen suuruinen.

Esimerkki 3.11.

Määrää ympyrän keskipiste ja säde.

Ratkaisu:

Muutetaan ympyrän yhtälön yleinen muoto keskipistemuotoon täydentämällä se neliöksi.

 

Vastaus:   Keskipiste ja säde 3.

Harjoituksia

23.  Muodosta yhtälö ympyrälle, jonka keskipiste on ja säde 5. Kirjoita yhtälö sekä keskipiste- että yleisessä muodossa.

Vastaus tehtävään 23

24.  Piirrä ympyrät ja ja määrää niiden leikkauspisteet graafisesti.

Vastaus tehtävään 24

25.  Missä pisteissä suora leikkaa ympyrän . Piirrä kuva.

Vastaus tehtävään 25

26.  Osoita, että ympyröiden ja keskipisteiden välimatka on yhtä suuri kuin ympyröiden säteiden summa.

Vastaus tehtävään 26

27.  Määrää sen ympyrän yhtälö, jonka keskipiste on ja jonka eräs tangenttisuora on . Vihje: Käytä tietoa: suoran etäisyys pisteestä on

 

Vastaus tehtävään 27

28.  Seismologiset asemat pystyvät määrittämään maanjäristyksen keskuksen etäisyyden asemasta. Maanjäristys havaittiin kahdelta eri asemalta A ja B. Keskus sijaitsi 200 (km):n päässä asemasta A ja 300 (km):n päässä asemasta B. Asemalle B päästään kulkemalla asemalta A 300 (km) länteen ja 200 (km) etelään. Missä kohdissa järistyksen keskus voi sijaita asemasta A katsottuna?

Vastaus tehtävään 28


[Ylempi pääsivu] [Edellinen sivu] [Seuraava sivu]